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Understanding Simple, Physical, and Torsional Pendulums: Key Concepts in AP Physics

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jasonphillips
9 diapositives · 744 Views · Jan 03, 2020

This article explores the concepts of simple, physical, and torsional pendulums, illustrating their behaviors in relation to simple harmonic motion (SHM). It discusses how the small-angle approximation allows for simplifications in analyzing the motion of a simple pendulum and delves into the equations governing angular frequency and period. Additionally, it poses an intriguing question regarding the effects of gravity on pendulum periods on different planets. The content aims to enhance the understanding of oscillatory systems in AP Physics.

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Transcription de la présentation

  1. -Simple Pendulum-Physical Pendulum-Torsional Pendulum AP Physics CMrs. Coyle http://article.wn.com/view/2010/08/22/Crystal_Mountain_will_feature_new_gondola_terrain_park/

  2. The motion of a simple pendulum is very close to a SHM oscillator, if the angle is <10o The Simple Pendulum

  3. The tangential component of mg is the restoring force • s=Lsin q • For small values of q, sin q= q • Since αis proportional to q this motion is SHM and let ω2=g/L

  4. q = qmax cos (wt + f) Angular frequency: Period: Period of the Simple Pendulum

  5. Question: If a pendulum was taken to a planet where the acceleration due to gravity was four times that of g on the earth, how would the period change?

  6. An object that oscillates about a fixed axis (not through its center of mass) and the object cannot be approximated as a particle. • Torque = Iα • For small angles sinθ=θ Physical Pendulum

  7. Since α is proportional to θ the motion has the form of an object in simple harmonic motion. • Angular frequency: • Period: Period of the Physical Pendulum

  8. TorsionalPendulum • Restoring torque t = -kq =Iα k is the torsion constant of the wire

  9. Angular frequency: • Period: Period of Torsional Pendulum